【正文】 土木系 紀(jì)殿彬 第六章 混凝土及砂漿 167。 4－ 1 概 述 正在施工的秦山核電站 一、混凝土的定義 ? 混凝土 由膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水以及必要時摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。 ? 普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及必要時摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過水泥凝結(jié)硬化后形成的、干體積密度為 2023～2800kg/m3，具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。又稱為水泥混凝土，簡稱為“混凝土”。 三峽工程鋼筋混凝土重力壩 二、混凝土的分類 ? 按體積密度分 ?重混凝土 ρ0＞ 2800kg/m3。 ?普通混凝土 ρ0＝ 2023～2800kg/m3。 ?輕混凝土 ρ0＜ 2023kg/m3。 ? 按膠凝材料分 ?水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土等。 ? 按用途分 ?結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等 。 二、混凝土的分類 ? 按生產(chǎn)和施工工藝分 ?預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土、等。 ? 按強(qiáng)度分 ?普通混凝土 ＜ C60。 ?高強(qiáng)混凝土 ≥C60。 ?超高強(qiáng)混凝土 ≥100MPa。 ? 按配筋情況分 ?素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土等。 噴射混凝土施工 三、混凝土的特點 ? 優(yōu)點 ?抗壓強(qiáng)度高、耐久、耐火、維修費用低 ； ?原材料豐富、成本低； ?混凝土拌合物具有良好的可塑性； ?混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，一般不會銹蝕鋼筋 。 ? 缺點 ?抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的 1/10～ 1/20）、變形性能差； ?導(dǎo)熱系數(shù)大〔約為 （ mK）〕； ?體積密度大（約為 2400kg/m3左右）； ?硬化較緩慢。 167。 4－ 2 普通混凝土組成材料 混凝土的結(jié)構(gòu) ? 混凝土的結(jié)構(gòu) 水泥 +水 → 水泥漿 +砂→ 水泥砂漿 +石子 → 混凝土拌合物 → 硬化混凝土 ? 組成材料的作用 粗集料細(xì)集料水泥漿孔 隙泌水形成的孔隙? 混凝土體積構(gòu)成 水泥石 ——25％左右； 砂和石子 ——70％以上； 孔隙和自由水 ——1％～ 5%。 組成材料 硬化前 硬化后 水泥 +水 潤滑作用 膠結(jié)作用 砂 +石子 填充作用 骨架作用 一、水泥的選擇 ? 品種的選擇 配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進(jìn)行合理地選擇。 ? 強(qiáng)度等級的選擇 ?原則上，配制高強(qiáng)度等級的混凝土，選擇高強(qiáng)度等級的水泥； ?一般情況下，水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的～ ； ?配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的 ~。 二、細(xì)骨料 (砂 ) ? 定義 砂是指粒徑在 。 ? 分類 ?按產(chǎn)源分 ?按技術(shù)要求分 ? Ⅰ 類 宜用于強(qiáng)度等級大于 C60的混凝土； ? Ⅱ 類 用于強(qiáng)度等級為 C30～ C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； ? Ⅲ 類 宜用于強(qiáng)度等級小于 C30的混凝土和建筑砂漿。 砂 天然砂 人工砂 機(jī)制砂 混合砂 河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 、堆積密度及空隙率 ?表觀密度 ρs180。＞ 2500kg/m3； ?松散堆積密度 ρso180。＞ 1350kg/m3； ?空隙率 P′＜ 47%。 、泥塊含量及石粉含量 ?含泥量是指粒徑小于 ； ?泥塊含量是指粒徑大于 ，經(jīng)水洗、手捏后小于 600μm的顆粒含量； ?石粉含量是指人工砂中粒徑小于 。具體指標(biāo)見表。 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 含泥量（質(zhì)量計， %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量（質(zhì)量計， %） 0 ＜ ＜ 天然砂含泥量和泥塊含量 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 亞甲藍(lán)試驗 MB值＜ 或合格 石粉含量（ %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量（ %） 0 ＜ ＜ MB值 ≥或不合格 石粉含量（ %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量（ %） 0 ＜ ＜ 人工砂石粉含量和泥塊含量 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見下表。 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 云母（ %)（質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 輕物質(zhì)（ %)（質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 有機(jī)物（比色法） 合格 合格 合格 硫化物及硫酸鹽（ SO3質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 氯化物（氯離子質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 （ 1）顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。 （ 2）級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當(dāng)，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 （ 3）顆粒級配采用篩分法確定，詳見實驗部分。 （ 4）顆粒級配的指標(biāo) ? 級配區(qū) 按 600μm篩的累計篩余率的大小，可分為 1區(qū)、 2區(qū)、3區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁表。 ? 級配合格判定 砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)；除 600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于 5％。 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 方篩孔 累計篩余率，％ 1區(qū) 2區(qū) 3區(qū) 600μm 300μm 150μm 0 10～ 0 35～ 5 65～ 35 85～ 71 95～ 80 100～ 90 0 10～ 0 25～ 0 50～ 10 70～ 41 92～ 70 100～ 90 0 10～ 0 15～ 0 25～ 0 40～ 16 85～ 55 100～ 90 1）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除 600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于 5％。 2） 1區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 85， 2區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 80， 3區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 75。 砂的顆粒級配區(qū) 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 （ 5）級配的選擇 ? 宜優(yōu)先選擇級配在 2區(qū)的砂；當(dāng)采用 1區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用 3區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。 ? 砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細(xì)砂：粗砂 Mx =～；中砂 Mx =～ ；細(xì)砂 Mx =～ 。 ? 細(xì)度模數(shù)按下式計算： 式中： Mx——細(xì)度模數(shù)； A A A A A A6——分別為 、 、 600μm、 300μm、 150μm篩的累計篩余百分率，％。 1165432x 1005)AAAAAAAM??????（＝ 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 ? 定義 粒徑大于 。 ? 分類 ?按產(chǎn)源分：卵石和碎石 ?按技術(shù)要求分： ? Ⅰ 類 宜用于強(qiáng)度等級大于 C60的混凝土； ? Ⅱ 類 用于強(qiáng)度等級為 C30～ C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； ? Ⅲ 類 宜用于強(qiáng)度等級小于 C30的混凝土和建筑砂漿。 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 、堆積密度及空隙率 ?表觀密度 ρg180。＞ 2500kg/m3； ?松散堆積密度 ρgo180。＞ 1350kg/m3； ?空隙率 P′＜ 47%。 、泥塊含量及石粉含量 ?含泥量是指粒徑小于 ； ?泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于 手捏后小于 。具體指標(biāo)見表。 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 ?針狀顆粒是指顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑 ； ?片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑 。 ?針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強(qiáng)度降低。見表。 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 含泥量（質(zhì)量計， %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量（質(zhì)量計， %） 0 ＜ ＜ 碎石、卵石含泥量和泥塊含量 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 針、片狀顆粒（ %）（質(zhì)量計） ＜ 5 ＜ 15 ＜ 25 碎石、卵石針片狀顆粒含量 卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見下表。 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 有機(jī)物 合格 合格 合格 硫化物及硫酸鹽（ %） （ SO3質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 采用巖石抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種檢驗： ? 巖石抗壓強(qiáng)度是將母巖制成 50mm 50mm 50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測定其極限抗壓強(qiáng)度值。 ? 壓碎指標(biāo)是將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下 ~準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按 1kN/s速度均勻加荷至 200kN并穩(wěn)定，卸荷后用 ，稱出篩余量。按下式計算： 式中： Qc——壓碎指標(biāo)值 ； G1——試樣的質(zhì)量 ， g； G2——壓碎后的篩余量 ， g。 %100121c ??GGGQ ＝ ?為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強(qiáng)度，粗骨料也要求有良好的顆粒級配。 ?粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配兩種。 ? 連續(xù)級配是石子由小到大連續(xù)分級； ? 間斷級配是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒級相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。 三、粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 碎石壓碎指標(biāo)（ %） ＜ 10 ＜ 20 ＜ 30 卵石壓碎指標(biāo)（ %） ＜ 12 ＜ 16 ＜ 16 碎石、卵石的壓碎指標(biāo) 三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求 ?粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒級的最大粒徑。 ?從結(jié)構(gòu)上考慮 ? 根據(jù)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距